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基因毒性雜質(zhì),不僅僅只是指 NDMA 這類氮亞硝胺物質(zhì)_91化工儀器網(wǎng)

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-09-02  來(lái)源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):285
核心提示:什么是基因毒性雜質(zhì)?基因毒性雜質(zhì)(或遺傳毒性雜質(zhì), Genotoxic Impurity, GTI ):化合物本身直接或間接損傷細(xì)胞 DNA,產(chǎn)生基因突變或體內(nèi)誘變,具有致癌可能或者傾向?;蚨拘噪s質(zhì)經(jīng)過(guò)適當(dāng)遺傳毒性試驗(yàn)?zāi)P?,例如,?xì)菌基因突變 ( Ames ) 試驗(yàn),證實(shí)具有遺傳毒性的雜質(zhì)。除了基因毒性雜質(zhì)外,還存在著一類潛在基因毒性的雜質(zhì)( Potential Genotoxic Impurity, PGI )。它們是指:具有遺傳毒性警示結(jié)構(gòu)的雜質(zhì),但并未經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試模型驗(yàn)證。這里的潛在性指的是遺傳毒性

什么是基因毒性雜質(zhì)?

基因毒性雜質(zhì)(或遺傳毒性雜質(zhì), Genotoxic Impurity, GTI ):化合物本身直接或間接損傷細(xì)胞 DNA,產(chǎn)生基因突變或體內(nèi)誘變,具有致癌可能或者傾向。基因毒性雜質(zhì)經(jīng)過(guò)適當(dāng)遺傳毒性試驗(yàn)?zāi)P?,例如,?xì)菌基因突變 ( Ames ) 試驗(yàn),證實(shí)具有遺傳毒性的雜質(zhì)。

除了基因毒性雜質(zhì)外,還存在著一類潛在基因毒性的雜質(zhì)( Potential Genotoxic Impurity, PGI )。它們是指:具有遺傳毒性警示結(jié)構(gòu)的雜質(zhì),但并未經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試模型驗(yàn)證。這里的潛在性指的是遺傳毒性的潛在性,而非雜質(zhì)存在的潛在性。從結(jié)構(gòu)上看類似基因毒性雜質(zhì),有警示性。

因此,除了 NDMA 這種氮亞硝胺類外,我們還發(fā)現(xiàn)了多如磺酸酯類、水合肼類、苯并芘類、氨基糖苷類抗生素類、卡鉑、順鉑、疊氮化物類及疊氮化物等化合物也都?xì)w屬于基因毒性雜質(zhì)及潛在基因毒性的雜質(zhì)。

所以,風(fēng)險(xiǎn)無(wú)處不在。要知道藥物中是否就含有如此繁多的基因毒性雜質(zhì),需要用到的分析手段也是多種多樣。這里,我們就帶領(lǐng)大家去探索部分可以用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀來(lái)測(cè)試的基因毒性雜質(zhì)。

   

甲磺酸酯類基因毒性雜質(zhì)

甲磺酸是一種常用的醫(yī)藥原料,反應(yīng)后的殘留量與合成工藝和片劑生產(chǎn)中用到甲醇、異丙醇和乙醇等低級(jí)醇反應(yīng)產(chǎn)生具有基因毒性的甲磺酸烷基酯類:甲磺酸甲酯 MMS、甲磺酸乙酯 EMS、甲磺酸異丙酯 IMS 等。

目前中國(guó)藥典沒(méi)有對(duì)此類殘留的限量,但歐洲醫(yī)藥評(píng)價(jià)署( EMEA ),美國(guó)食品和藥物管理局( FDA )及國(guó)際藥品注冊(cè)協(xié)調(diào)會(huì)議( ICH )已先后對(duì)此類基因毒性雜質(zhì)做出限度規(guī)定。

而就分析方法而言,歐洲藥典提供了分析甲酸酯類基因毒性雜質(zhì)的分析方法。即通過(guò) NaI 將甲酸酯類物質(zhì)衍生化成碘代烷烴類化合物,再由安捷倫的 7697A 頂空進(jìn)樣,安捷倫5977B GCMS 進(jìn)行分析即可。該方法分析靈敏度可達(dá) 2.5ng 檢出。




圖 1. 甲磺酸酯 25ng 標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖

       

環(huán)氧氯丙烷基因毒性雜質(zhì)( ECH )

環(huán)氧氯丙烷,又名表氯醇。會(huì)致畸及致基因突變。2017 年 10 月 27 日,世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,環(huán)氧氯丙烷在2A類致癌物清單中。

環(huán)氧氯丙烷分子小,揮發(fā)性好,屬于揮發(fā)性有機(jī)化合物 VOCs 范疇。因此,同樣可以由安捷倫的 7697A 頂空完成進(jìn)樣。但環(huán)氧氯丙烷的分析仍一直困擾著分析工作者,因?yàn)槠潆y點(diǎn)在于極端的方法靈敏度要求( ppb 級(jí)別)對(duì)后端的 GCMS 提出了極高的挑戰(zhàn)。

安捷倫的 5977B,配以 Extractor 的黑科技,可以有效保障 MS 端靈敏度的表現(xiàn)。因此,應(yīng)對(duì)藥物中痕量環(huán)氧氯丙烷的分析要求,仍然綽綽有余。




圖 2. 11ppb 環(huán)氧氯丙烷連續(xù) 8 次進(jìn)樣重復(fù)性表現(xiàn)

       

N-亞硝胺類基因毒性雜質(zhì)

當(dāng)然,不得不提的還有 N- 亞硝胺類基因毒性雜質(zhì)。N- 亞硝胺是一類具有 R_1 N( R_2 ) N=O 結(jié)構(gòu)的胺化合物,其大部分化合物都屬于強(qiáng)致癌物,具有肝毒性和致癌性。在已檢測(cè)的 300 種亞硝胺類化合物中,已證實(shí)有 90% 至少可誘導(dǎo)一種動(dòng)物致癌,其中乙基亞硝胺、二乙基亞硝胺和二甲基亞硝胺至少對(duì) 20 種動(dòng)物具有致癌活性。

國(guó)際癌癥研究署( IARC 把亞硝胺列為 2A 類致癌物,即人類很可能致癌,該類致癌物對(duì)人類致癌性證據(jù)有限,但實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性證據(jù)充足。

由于毒性猛烈。痕量的 N- 亞硝胺也不能被輕易放過(guò)。因此,靈敏度要求再次成為關(guān)注的焦點(diǎn)。一場(chǎng) 較量 也由此展開。在比較了 9 種痕量 N- 亞硝胺于 GCMS 和 GCMSMS 上的出峰情況后,我們不難得到結(jié)論:安捷倫的 5977B GCMS 和 7000D GCMSMS 均能輕松達(dá)成 10ppb 以下的方法檢出。但如要說(shuō)到對(duì)樣品背景的去除能力,恐怕仍是 7000D 更勝一籌。




圖 3. N-亞硝胺在 GCMS 和 GCMSMS 上的結(jié)果(濃度為 0.1 ug/L )

                                       

抓住 警示基團(tuán),也就 抓住 了潛在基因毒性雜質(zhì)

在基因毒性雜質(zhì)的分析中,未知雜質(zhì)需確定其結(jié)構(gòu),依據(jù)其是否含有警示結(jié)構(gòu)以判斷該雜質(zhì)是否具有基因毒性。除可達(dá) ppb級(jí)別的靈敏度外,GC/Q-TOF 的 MSMS 功能,結(jié)合高分辨質(zhì)譜信息,可對(duì)未知雜質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)推測(cè)和確證。




圖 4. 分子式計(jì)算工具( MSC )對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)

我們的健康需要全方位的呵護(hù)和關(guān)懷。沒(méi)有誰(shuí)希望不時(shí)地收到 意外驚喜 。因此,安捷倫愿意和您一起共同捍衛(wèi)藥物安全,杜絕一切可能的遺傳風(fēng)險(xiǎn)。


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